一種游梁式抽油機(jī)曲柄平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種游梁式抽油機(jī)曲柄平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，屬于石油機(jī)械領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在油田的日常生產(chǎn)過程中，衡量游梁式抽油機(jī)能耗和壽命的一個(gè)重要指標(biāo)是抽油機(jī)的平衡狀態(tài)，而抽油機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)載荷是不均勻的。
[0003]從懸點(diǎn)載荷的變化規(guī)律，即示功圖可以看出:游梁式抽油機(jī)在整個(gè)工作循環(huán)內(nèi)載荷是不均勻的。對(duì)靜載荷來說，上沖程時(shí)，驢頭懸點(diǎn)需提起抽油桿和油柱，這時(shí)電動(dòng)機(jī)要付出很大的能量；到下沖程時(shí)，抽油桿依靠自重就可以下落，不但不需要電動(dòng)機(jī)付出能量，反而對(duì)電動(dòng)機(jī)做功，使電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。因此，電動(dòng)機(jī)在上、下沖程中的載荷是非常不均勻的，而懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度和加速度的變化又加劇了這種不均勻性，載荷的不均勻性嚴(yán)重地影響了四連桿機(jī)構(gòu)、減速器和電動(dòng)機(jī)的壽命，也惡化了抽油桿的工作條件，使抽油桿斷裂次數(shù)顯著增加，所以，在游梁式抽油機(jī)一抽油栗裝置中必須合理地解決平衡問題，盡可能消除負(fù)功，使電動(dòng)機(jī)、減速箱的載荷均勻變化。抽油機(jī)在工作過程中或多或少會(huì)處在不平衡的狀態(tài)下運(yùn)行對(duì)于已無法通過自身平衡配置來進(jìn)行調(diào)節(jié)的抽油機(jī)，則會(huì)通過在抽油機(jī)上安裝平衡調(diào)節(jié)裝置的方式來調(diào)節(jié)平衡。
[0004]在現(xiàn)有的抽油機(jī)平衡調(diào)節(jié)中，大多都是人工手動(dòng)調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)之前需要讓抽油機(jī)停止工作，整個(gè)過程消耗的時(shí)間長(zhǎng)，人工強(qiáng)度低，效率低，會(huì)減少抽油機(jī)的產(chǎn)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種游梁式抽油機(jī)曲柄平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，實(shí)現(xiàn)通過在抽油機(jī)上安裝平衡調(diào)節(jié)裝置的方式來調(diào)節(jié)平衡抽油機(jī)。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]本發(fā)明一種游梁式抽油機(jī)曲柄平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，主要由曲柄、導(dǎo)軌槽、連桿軸、支撐座、滾珠絲桿、銅套、平衡塊、小齒輪、大齒輪、電機(jī)、齒輪箱、凸臺(tái)、電氣自動(dòng)控制裝置、曲柄軸組成。在曲柄上安裝的平衡塊可以隨著滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)而在曲柄上直線移動(dòng)，從而改變平衡塊在曲柄上的位置使抽油機(jī)重新到達(dá)平衡狀態(tài)。
[0008]所述在曲柄的外側(cè)面靠近曲柄軸加工有凸臺(tái)，其凸臺(tái)的厚度要小于連桿軸伸出的長(zhǎng)度；在凸臺(tái)上固定安裝有能正、反轉(zhuǎn)的電機(jī)，小齒輪直接安裝在電機(jī)軸上，小齒輪帶動(dòng)一個(gè)大齒輪，兩個(gè)嚙合齒輪放置在封閉的齒輪箱中，齒輪箱中放有潤(rùn)滑脂，這樣使得齒輪始終處在潤(rùn)滑的狀態(tài)，增加齒輪的壽命；大齒輪直接安裝滾珠絲杠的軸端上，滾珠絲杠由左右兩個(gè)支撐座固定安裝在曲柄上；在曲柄上加工有導(dǎo)軌槽，平衡塊放置在導(dǎo)軌槽中與曲柄連接，在平衡塊上加工有通孔，通孔與銅套過盈配合，銅套上加工有內(nèi)螺紋通孔正好與滾珠絲杠螺旋傳動(dòng)，平衡塊放在兩個(gè)支撐座之間；當(dāng)功率檢測(cè)元件檢測(cè)到抽油機(jī)不平衡時(shí)，通過電氣自動(dòng)控制裝置，從而使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)通過齒輪傳動(dòng)、滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化成平衡塊在曲柄上的直線移動(dòng)，當(dāng)平衡塊移動(dòng)到相應(yīng)的位置時(shí)，然后電機(jī)斷電，從而抽油機(jī)可以重新達(dá)到平衡狀態(tài)，起到自動(dòng)調(diào)節(jié)平衡的目的。
[0009]電氣自動(dòng)控制裝置的實(shí)現(xiàn)過程是:在抽油機(jī)上安裝有功率檢測(cè)元件，可以直接測(cè)出抽油機(jī)在上、下沖程過程中的功率P±、Pt，將檢測(cè)到的功率信號(hào)傳輸?shù)街醒胩幚砥鲝亩?jì)算出此時(shí)抽油機(jī)的平衡率P± /Pt，當(dāng)平衡率P± /Pt不屬于80% —100%這個(gè)范圍時(shí)，表明此時(shí)抽油機(jī)處在不平衡的狀態(tài)。這時(shí)，電氣自動(dòng)控制裝置會(huì)根據(jù)計(jì)算出的平衡率來確定出平衡塊需要移動(dòng)的距離和方向以及電機(jī)應(yīng)該正傳還是反轉(zhuǎn)，同時(shí)讓電機(jī)通電，這樣可以將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過齒輪傳動(dòng)、滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而轉(zhuǎn)化成平衡塊的直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)平衡塊移動(dòng)到相應(yīng)的位置時(shí)，然后電機(jī)斷電，這樣使抽油機(jī)重新達(dá)到平衡狀態(tài)。
[0010]這樣整個(gè)過程就可以實(shí)現(xiàn)游梁式抽油機(jī)曲柄平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)，可以在不停機(jī)的情況下調(diào)節(jié)，且不需要人工手動(dòng)去調(diào)節(jié)，整個(gè)過程消耗的時(shí)間少，效率較高。
[0011]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):1、整個(gè)曲柄平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)消耗的時(shí)間短，效率高，不需要人工操作，抽油機(jī)不需要停機(jī)調(diào)節(jié)平衡，這樣抽油機(jī)的生產(chǎn)效率提高了，產(chǎn)量增加。
[0012]2、電機(jī)帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)，齒輪帶動(dòng)滾珠絲杠，滾珠絲杠帶動(dòng)平衡塊的移動(dòng)，從而使抽油機(jī)達(dá)到平衡；整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)，可以減少整體結(jié)構(gòu)的重量，降低能源消耗。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明一種游梁式抽油機(jī)曲柄平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的曲柄平衡調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為圖1中的A向視圖。
[0015]圖中:1.曲柄，2.導(dǎo)軌槽，3.連桿軸，4.支撐座，5.滾珠絲桿，6.銅套，7.平衡塊，8.大齒輪，9.小齒輪，10.電機(jī)，11.齒輪箱，12.凸臺(tái)，13.電氣自動(dòng)控制裝置，14.曲柄軸。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
[0017]如圖1、圖2所示，本發(fā)明一種游梁式抽油機(jī)曲柄平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，主要由曲柄1、導(dǎo)軌槽2、連桿軸3、支撐座4、滾珠絲桿5、銅套6、平衡塊7、大齒輪8、小齒輪9、電機(jī)10、齒輪箱11、凸臺(tái)12、電氣自動(dòng)控制裝置13、曲柄軸14組成。在曲柄I上安裝的平衡塊7可以隨著滾珠絲杠5的轉(zhuǎn)動(dòng)而在曲柄I上移動(dòng)，從而改變平衡塊7在曲柄I上的位置使抽油機(jī)到達(dá)平衡狀態(tài)。
[0018]在曲柄I的外側(cè)面靠近曲柄軸14加工有凸臺(tái)12，其凸臺(tái)12的厚度要小于連桿軸3伸出的長(zhǎng)度；在凸臺(tái)12上固定安裝有能正、反轉(zhuǎn)的電機(jī)10，小齒輪9直接安裝在電機(jī)軸上；小齒輪9帶動(dòng)一個(gè)大齒輪8，兩個(gè)嚙合齒輪放置在封閉的齒輪箱11中，齒輪箱11中放有潤(rùn)滑脂，這樣使得齒輪始終處在潤(rùn)滑的狀態(tài)，從而增加齒輪的壽命；大齒輪8直接安裝滾珠絲杠5的軸端上，滾珠絲杠5由左右兩個(gè)支撐座4固定安裝在曲柄I上；在曲柄I上加工有導(dǎo)軌槽2，平衡塊7放置在導(dǎo)軌槽2中與曲柄I連接，在平衡塊7上加工有通孔，通孔與銅套6過盈配合；銅套6上加工有內(nèi)螺紋通孔正好與滾珠絲杠5螺旋傳動(dòng)，平衡塊7放在兩個(gè)支撐座4之間；當(dāng)功率檢測(cè)元件檢測(cè)到抽油機(jī)不平衡時(shí)，通過電氣自動(dòng)控制裝置13，從而使電機(jī)10轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)10的轉(zhuǎn)動(dòng)通過齒輪傳動(dòng)、滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成平衡塊7在曲柄I上的直線移動(dòng)；當(dāng)平衡塊7移動(dòng)到相應(yīng)的位置時(shí)，然后電機(jī)10斷電，從而抽油機(jī)可以重新達(dá)到平衡狀態(tài)，起到自動(dòng)調(diào)節(jié)平衡的目的。
[0019]電氣自動(dòng)控制裝置13的實(shí)現(xiàn)過程是:在抽油機(jī)上安裝有功率檢測(cè)元件，可以直接測(cè)出抽油機(jī)在上、下沖程過程中的功率P±、Pt，將檢測(cè)到的功率信號(hào)傳輸?shù)街醒胩幚砥鲝亩?jì)算出此時(shí)抽油機(jī)的平衡率P± /Pt，當(dāng)平衡率P± /Pt不屬于80% — 100%這個(gè)范圍時(shí)，表明此時(shí)抽油機(jī)處在不平衡的狀態(tài)。這時(shí)，電氣自動(dòng)控制裝置13會(huì)根據(jù)計(jì)算出的平衡率來確定出平衡塊7需要移動(dòng)的距離和方向以及電機(jī)10應(yīng)該正傳還是反轉(zhuǎn)，同時(shí)讓電機(jī)10通電，這樣可以將電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過齒輪傳動(dòng)、滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而轉(zhuǎn)化成平衡塊7的直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)平衡塊7移動(dòng)到相應(yīng)的位置時(shí)，然后電機(jī)10斷電，這樣使抽油機(jī)重新達(dá)到平衡狀
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[0020]這樣整個(gè)過程就可以實(shí)現(xiàn)游梁式抽油機(jī)曲柄平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)，不需要人工手動(dòng)去調(diào)節(jié)，并且整個(gè)過程消耗的時(shí)間少，效率較高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種游梁式抽油機(jī)曲柄平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，主要由曲柄(I)、導(dǎo)軌槽(2)、連桿軸(3)、支撐座(4)、滾珠絲桿(5)、銅套(6)、平衡塊(7)、大齒輪⑶、小齒輪(9)、電機(jī)(10)、齒輪箱(11)、凸臺(tái)(12)、電氣自動(dòng)控制裝置(13)、曲柄軸(14)組成，其特征在于，在曲柄(I)上安裝的平衡塊(7)可以隨著滾珠絲杠(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)而在曲柄(I)上移動(dòng)，從而改變平衡塊(7)在曲柄⑴上的位置使抽油機(jī)到達(dá)平衡狀態(tài)；在曲柄⑴的外側(cè)面靠近曲柄軸(14)加工有凸臺(tái)(12)，其凸臺(tái)(12)的厚度要小于連桿軸(3)伸出的長(zhǎng)度；在凸臺(tái)(12)上固定安裝有能正、反轉(zhuǎn)的電機(jī)(10)，小齒輪(9)直接安裝在電機(jī)軸上；小齒輪(9)帶動(dòng)一個(gè)大齒輪(8)，兩個(gè)嚙合齒輪放置在封閉的齒輪箱(11)中，齒輪箱(11)中放有潤(rùn)滑脂，這樣使得齒輪始終處在潤(rùn)滑的狀態(tài)；大齒輪(8)直接安裝滾珠絲杠(5)的軸端上，滾珠絲杠(5)由左右兩個(gè)支撐座(4)固定安裝在曲柄(I)上；在曲柄(I)上加工有導(dǎo)軌槽(2)，平衡塊(7)放置在導(dǎo)軌槽(2)中與曲柄(I)連接；在平衡塊(7)上加工有通孔，通孔與銅套(6)過盈配合；銅套(6)上加工有內(nèi)螺紋通孔正好與滾珠絲杠(5)螺旋傳動(dòng)，平衡塊(7)放在兩個(gè)支撐座(4)之間；當(dāng)功率檢測(cè)元件檢測(cè)到抽油機(jī)不平衡時(shí)，通過電氣自動(dòng)控制裝置(13)，從而使電機(jī)(10)轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)(10)的轉(zhuǎn)動(dòng)通過齒輪傳動(dòng)、滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成平衡塊(7)在曲柄(I)上的直線移動(dòng)；當(dāng)平衡塊(7)移動(dòng)到相應(yīng)的位置時(shí)，然后電機(jī)(10)斷電，從而抽油機(jī)可以重新達(dá)到平衡狀態(tài)，起到自動(dòng)調(diào)節(jié)平衡的目的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種游梁式抽油機(jī)曲柄平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，電氣自動(dòng)控制裝置(13)的實(shí)現(xiàn)過程是，可以直接測(cè)出抽油機(jī)在上、下沖程過程中的功率P±、Pt，將檢測(cè)到的功率信號(hào)傳輸?shù)街醒胩幚砥鲝亩?jì)算出此時(shí)抽油機(jī)的平衡率P± /Pt，當(dāng)平衡率P± /Pt不屬于80% —100%這個(gè)范圍時(shí)，表明此時(shí)抽油機(jī)處在不平衡的狀態(tài)；這時(shí)，電氣自動(dòng)控制裝置(13)會(huì)根據(jù)計(jì)算出的平衡率來確定出平衡塊(7)需要移動(dòng)的距離和方向以及電機(jī)(10)應(yīng)該正傳還是反轉(zhuǎn)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種游梁式抽油機(jī)曲柄平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，它主要由曲柄、導(dǎo)軌槽、連桿軸、支撐座、滾珠絲桿、銅套、平衡塊、小齒輪、大齒輪、電機(jī)、齒輪箱、凸臺(tái)、電氣自動(dòng)控制裝置、曲柄軸組成。在曲柄上安裝的平衡塊可以隨著滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)而在曲柄上直線移動(dòng)，從而改變平衡塊在曲柄上的位置使抽油機(jī)重新到達(dá)平衡狀態(tài)。在凸臺(tái)上固定安裝有能正、反轉(zhuǎn)的電機(jī)，小齒輪直接安裝在電機(jī)軸上，大齒輪直接安裝滾珠絲杠的軸端上，滾珠絲杠由左右兩個(gè)支撐座固定安裝在曲柄上；平衡塊放置在導(dǎo)軌槽中與曲柄連接；電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)通過齒輪傳動(dòng)、滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化成平衡塊在曲柄上的直線移動(dòng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)，可以減少整體結(jié)構(gòu)重量，降低能源消耗。
【IPC分類】E21B43/00
【公開號(hào)】CN105134139
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510561050
【發(fā)明人】鐘功祥, 李小華, 呂志忠, 彭彩珍, 王進(jìn)
【申請(qǐng)人】西南石油大學(xué)
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月7日